Исследование нелинейных диэлектрических свойств мультиферроика СuO

Автор: Антонов Антон Анатольевич, Шацкая Юлия Алексеевна, Барышников Сергей Васильевич

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 2-1 т.17, 2015 года.

Бесплатный доступ

Исследованы диэлектрические свойства мультиферроика CuO методом нелинейной диэлектрической спектроскопии. Показано, что с увеличением температуры возрастает диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь. Зависимости ε´( T ) и tgδ( Т ) имеют незначительные аномалии при температуре перехода Т N2 = 230 К. Максимальные значения второй и третьей гармоник приходятся на середину температурного интервала [ Т N1 ; Т N2 ].

Мультиферроики, фазовые переходы, диэлектрическая проницаемость, метод нелинейной диэлектрической спектроскопии

Короткий адрес: https://sciup.org/148203634

IDR: 148203634

Список литературы Исследование нелинейных диэлектрических свойств мультиферроика СuO

Струков, Б.А. Физика сегнетоэлектриков: современный взгляд/Б.А. Струков, А.И. Лебедев; под ред. К.М. Рабе, Ч.Г. Ана, Ж.-М. Трискона; пер. с англ. -М.: Бином. Лаборатория знаний, 2011. -440 с.
Wang, K.F. Multiferroicity: the coupling between magnetic and polarization orders/K.F. Wang, J.M. Liu, Z.F. Ren//Adv. Phys. -2009. -V.58. -P. 321-448.
Ma, J. Recent progress in multiferroic magnetoelectric composites: from bulk to thin films/J. Ma, J. Hu, Z. Li, C.-W. Nan//Adv. Mater. -2011. -V.23. -P. 1062-1087.
Смоленский, Г.А. Сегнетомагнетики/Г.А. Смоленский, И.Е. Чупис//УФН. -1982. -Т.137. -№3. -С. 415-448.
Белоус, А.Г. Мультиферроики: синтез, структура и свойства/А.Г. Белоус, О.И. Вьюнов//Укр. хим. журн. -2012. -Т.78. -№7. -С. 41-70.
Звездин, А.К. Неоднородное магнитоэлектрическое взаимодействие в мультиферроиках и вызванные им новые физические эффекты/А.К. Звездин, А.П. Пятаков//УФН. -2009. -Т.179. -С. 897-904.
Kimura, T. Magnetic control of ferroelectric polarization/T. Kimura et al.//Nature. -2003. -V.426. -P.55-59.
Кадомцева, А.М. Специфика магнитоэлектрических эффектов в новом сегнетомагнетике GdMnO3/А.М. Кадомцева, Ю.Ф. Попов, Г.П. Воробьев, К.И. Камилов, А.П. Пятаков, В.Ю. Иванов, А.А. Мухин, А.М. Балбашов//Письма в ЖЭТФ. -2005. -Т.81. -С. 22-29.
Ishiwata, Sh. Low-magnetic-field control of electric polarization vector in a helimagnet/Sh. Ishiwata et al.//Science. -2008. -V.319. -P. 1643-1651.
Yamasaki, Y. Electric control of spin helicity in a magnetic ferroelectric/Y. Yamasaki et al.//Phys. Rev. Lett. -2007. -V.98. -P. 147204-147215.
Dzyaloshinskii, I. Magnetoelectricity in ferromagnets/I. Dzyaloshinskii//EPL. -2008. -V.83. -Р. 67001-67018.
Логгинов, А.С Магнитоэлектрическое управление доменными стенками в пленках феррит-гранатов/А.С. Логгинов, Г.А. Мешков, А.В. Николаев, А.П. Пятаков//Письма в ЖЭТФ. -2007. -Т.86. -С. 153-162.
Logginov, A.S. Room temperature magnetoelectric control of micromagnetic structure in iron garnet films/A.S. Logginov, G.A. Еshkov, A.V. Nikolaev, E.P. Nikolaeva, A.P. Pyatakov, A.K. Zvezdin//Appl. Phys. Lett. -2008. -V.93. -P.182510-182513.
Pyatakov, A.P. Magnetically switched electric polarity of domain walls in iron garnet films/A.P. Pyatakov, D.A. Sechin, A.S. Sergeev, A.V. Nikolaev, E.P. Nikolaeva, A.S. Logginov, A.K. Zvezdin//EPL. -2011. -V.931. -P. 17001-17011.
Heide, M. Dzyaloshinskii-Moriya interaction accounting for the orientation of magnetic domains in ultrathin films: Fe/W(110)/M. Heide, G. Bihlmayer, S. Blugel//Phys. Rev. B. -2008. -V.78. -P. 140403-140408.
Gareeva, Z.V. Interacting antiferromagnetic and ferroelectric domain structures of multiferroics/Z.V. Gareeva, A.K. Zvezdin//Phys. Status Solidi RRL. -2009. -V.3. -№2. -Р. 79-81.
Wei, X. Reversible dielectric nonlinearity and mechanism of electrical tunability for ferroelectric ceramics/X. Wei, X. Yao//Int. J. Mod. Phys. B. -2006. -V.20. -Р. 2977-2998.
Leont’ev, I.N. Nonlinear properties of barium titanate in the electric field range 0£E£5.5´107 V/m/I.N. Leont’ev, A. Leiderman, V.Yu. Topolov, O.E. Fesenko//Phys. Solid State. -2003. -V.45. -Р. 1128-1130.
Еsbrink, S. A refinement of crystal structure of copper(2) oxide with a discussion of some exceptional e.s.d.’s/S. Еsbrink, L.-J. Norrby//Acta Crystallographica. B. -1970. -V. 26. -Р. 8-15.
Shimizu, T. Spin susceptibility and superexchange interaction in the antiferromagnet CuO/T. Shimizu, T. Matsumoto, A. Goto, T.V. Chandrasekhar Rao, K. Yoshimura, K. Kosuge//Phys. Rev. B. -2003. -V.68. -P. 224433-224441.
Ain, M. Magnetic excitations in CuO/M. Ain, W. Reichardt, B. Hennion, G. Pepy, B.M. Wanklyn//Physica C. -1989. -V.162. -P. 1279-1280.
Boothroyd, A.T. High-energy magnetic excitations in CuO/A.T. Boothroyd, A. Mukherjee, S. Fulton, T.G. Perring, R.S. Eccleston, H.A. Mook, B.M. Wanklyn//Physica B. -1997. -V.234. -P. 731-733.
Babkevich, P. Electric field control of chiral magnetic domains in the high-temperature multiferroic CuO/P. Babkevich, A. Poole, R.D. Johnson, B. Roessli, D. Prabhakaran, A.T. Boothroyd//Phys. Rev. B. -2012. -V.85. -P. 134428-134435.
Wu, W.B. Multiferroic nanoregions and a memory effect in cupric oxide/W.B. Wu, D.J. Huang, J. Okamoto, S.W. Huang, Y. Sekio, T. Kimura, C.T. Chen//Phys. Rev. B. -2010. -V.81. -P. 172409-172413.
Kimura, T. Cupric oxide as an induced-multiferroic with high-TC/T. Kimura, Y. Sekio, H. Nakamura, T. Siegrist, A.P. Ramirez//Nature Mater. -2008. -V.7. -P. 291-294.
Zheng, X.G. Giant negative thermal expansion in magnetic nanocrystals/X.G. Zheng, H. Kubozono, H. Yamada, K. Kato, Y. Ishiwata, C.N. Xu//Nature Nanotecnology. -2008. -V.3. -Р. 724-726.
Giovannetti, G. High-TC ferroelectricity emerging from magnetic degeneracy in cupric oxide/G. Giovannetti, S. Kumar, A. Stroppa, J. Brink, S. Picozzi, J. Lorenzana//Phys. Rev. Let. -2011. -V.106. -P. 026401-026405.
Барышников, С.В. Влияние ограниченной геометрии на линейные и нелинейные диэлектрические свойства триглицинсульфата вблизи фазового перехода/С.В. Барышников, Е.В. Чарная, Ю.А. Шацкая, А.Ю. Милинский, М.И. Самойлович, D. Michel, C. Tien//ФТТ. -2011. -Т.53. -№6. -С. 1146-1149.
Ikeda, S. Nonlinear dielectric constant and ferroelectric-to-paraelectric phase transition in copolymers of vinylidene fluoride and trifluoroethylene/S. Ikeda, H. Kominami, K. Koyama, Y. Wada//J. Appl. Phys. -1987. -V.62. -Iss.8. -Р. 3339-3342.
Гуфан, Ю.М. О вынужденном сегнетомагнетизме в магнитоупорядоченных пьезоэлектриках/Ю.М. Гуфан//Письма в ЖЭТФ. -1968. -Т.8. -№5. -С. 271-279.
Пятаков, А.П. Магнитоэлектрические материалы и мультиферроики/А.П. Пятаков, А.К. Звездин//УФН. -2012. -Т.182. -№6. -С. 593-620.
Попов, Ю.Ф. Особенности магнитных, магнитоэлектрических и магнитоупругих свойств мультиферроика ферробората самария SmFe3-BO3·4/Ю.Ф. Попов, А.П. Пятаков, А.М. Кадомцева, Г.П. Воробьев, А.К. Звездин, А.А. Мухин, В.Ю. Иванов//ЖЭТФ. -2010. -Т.138. -№2. -C. 226-230.
Кадомцева, А.М. Магнитоэлектрические и магнитоупругие свойства редкоземельных ферроборатов/А.М. Кадомцева и др.//Физика Низких Температур. -2010. -Т.36. -С. 640-653.
Choi, Y.J. Cross-control of magnetization and polarization by electric and magnetic fields with competing multiferroic and weak-ferromagnetic phases/Y.J. Choi et al.//Physical Review Letters. -2010. -V.105. -№9. -P. 097201-097209.
Fiebig, M. Observation of coupled magnetic and electric domains/M. Fiebig, Th. Lottermoser, D. Frohlich, A.V. Goltsev, R.V. Pisarev//Nature. -2002. -V.419. -P. 818-820.
Gareeva, Z.V. Pinning of magnetic domain walls in multiferroics/Z.V. Gareeva, A.K. Zvezdin//EPL. -2010. -V.91. -P. 47006-47011.
Гареева, З.В. Влияние магнитоэлектрических взаимодействий на доменные границы мультиферроиков/З.В. Гареева, А.К. Звездин//ФТТ. -2010. -Т.52. -№8. -С. 1595-1601.

Еще

Статья научная